JP2012196397A - Drum-type washing machine - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a drum-type washing machine including a motor driving device capable of correcting the timing of pulse generation for boost control of a DC voltage supplied to an inverter circuit.SOLUTION: A DC voltage Vd output from a rectifier circuit 36 via smoothing capacitors 37 and 38 is applied to a first inverter circuit 25 for drive control of a drum motor 7. A control section 30 for driving the first inverter circuit generates a short-circuit signal making a short-circuit control element conductive at least during part of the period of a dewatering step with a zero-cross detection point of an AC power supply voltage as a starting point. The zero-cross serving as the starting point is corrected by comparison between Thigh and Tlow. A pulse width Tw of the short-circuit signal is set on the basis of a target voltage Vt of the DC voltage Vd, which is set according to a target rotation number Nt of the drum motor, and a detection value of the DC voltage Vd.

Description

本発明は、洗濯物を収容した回転ドラムを洗濯、脱水等の各工程に応じた回転数で駆動するために、インバータ回路によりドラムモータを駆動するドラム式洗濯機に関する。   The present invention relates to a drum type washing machine in which a drum motor is driven by an inverter circuit in order to drive a rotating drum containing laundry at a rotational speed corresponding to each process such as washing and dehydration.

ヒートポンプによる除湿乾燥方式を用いたドラム式洗濯乾燥機の構造の一例を、図5及び図6に示す。図5は、ドラム式洗濯機の要部構成を示す断面図、図6は、その内部背面図である。   An example of the structure of a drum-type washing / drying machine using a dehumidifying and drying system using a heat pump is shown in FIGS. FIG. 5 is a cross-sectional view showing the configuration of the main part of the drum type washing machine, and FIG. 6 is a rear view thereof.

この洗濯機では、洗濯機本体1内に、図示しないサスペンション構造によって水槽2が宙吊り状態に支持されている。水槽2内には、有底円筒形に形成された回転ドラム3が、その軸心方向を正面側から背面側に向けて下向きに傾斜させて支持されている。水槽2の正面側には回転ドラム3の開口端に通じる衣類出入口4が形成され、洗濯機本体1の正面側の上向き傾斜面に設けられた開口部を開閉可能に閉じる扉5を開くことにより、衣類出入口4を通じて回転ドラム3内に対して洗濯物を出し入れすることができる。   In this washing machine, a water tub 2 is supported in a suspended state in a washing machine body 1 by a suspension structure (not shown). A rotating drum 3 formed in a bottomed cylindrical shape is supported in the water tank 2 with its axial direction inclined downward from the front side to the back side. On the front side of the aquarium 2 is formed a clothing doorway 4 leading to the opening end of the rotary drum 3, and by opening the door 5 that closes the opening provided in the upward inclined surface on the front side of the washing machine body 1 so that it can be opened and closed. The laundry can be taken in and out of the rotary drum 3 through the clothing entrance 4.

回転ドラム3には、その周面に水槽2内に通じる多数の透孔6が形成され、内周面の複数位置に攪拌突起(図示せず)が設けられている。この回転ドラム3は、水槽2の背面側に取り付けられたドラムモータ7によって正転及び逆転方向に回転駆動される。また、水槽2には、注水管路8及び排水管路9が配管接続され、図示しない注水弁及び排水弁の制御によって水槽2内への注水及び排水がなされる。   The rotating drum 3 is formed with a large number of through holes 6 communicating with the inside of the water tank 2 on its peripheral surface, and provided with stirring protrusions (not shown) at a plurality of positions on the inner peripheral surface. The rotating drum 3 is rotationally driven in the forward and reverse directions by a drum motor 7 attached to the back side of the water tank 2. In addition, a water injection pipe 8 and a drain pipe 9 are connected to the water tank 2 to perform water injection and drainage into the water tank 2 by controlling a water injection valve and a water discharge valve (not shown).

扉5を開き回転ドラム3内に洗濯物及び洗剤を投入して、洗濯乾本体1の例えば前面上部に設けられた操作パネル10での操作により運転を開始させると、水槽2内には注水管路8から所定量の注水がなされ、ドラムモータ7により回転ドラム3が回転駆動されて洗濯工程が開始される。回転ドラム3の回転により、回転ドラム3内に収容された洗濯物は回転ドラム3の内周壁に設けられた攪拌突起によって回転方向に持ち上げられ、持ち上げられた適当な高さ位置から落下する攪拌動作が繰り返されるので、洗濯物には叩き洗いの作用が及んで洗濯がなされる。   When the door 5 is opened, laundry and detergent are put into the rotating drum 3 and the operation is started by an operation on the operation panel 10 provided at the upper part of the front surface of the washing / drying main body 1, for example, a water injection pipe is placed in the water tank 2. A predetermined amount of water is injected from the path 8 and the drum 3 is driven to rotate the rotating drum 3 to start the washing process. By the rotation of the rotating drum 3, the laundry accommodated in the rotating drum 3 is lifted in the rotating direction by the stirring protrusion provided on the inner peripheral wall of the rotating drum 3, and the stirring operation of dropping from the lifted appropriate height position Is repeated, so that the laundry has the effect of tapping and washing.

所要の洗濯時間の後、汚れた洗濯液は排水管路9から排出され、回転ドラム3を高速回転させる脱水動作により洗濯物に含まれた洗濯液を脱水し、その後、水槽2内に注水管路8から注水してすすぎ工程が実施される。このすすぎ工程においても、回転ドラム3内に収容された洗濯物は、回転ドラム3の回転により攪拌突起により持ち上げられて落下する攪拌動作が繰り返されてすすぎ洗いが実施される。   After the required washing time, the dirty washing liquid is discharged from the drain pipe 9 and the washing liquid contained in the laundry is dehydrated by a dehydrating operation of rotating the rotary drum 3 at a high speed. Rinsing is performed by pouring water from the path 8. Also in this rinsing process, the laundry stored in the rotating drum 3 is rinsed by repeating the stirring operation of being lifted and dropped by the stirring protrusions by the rotation of the rotating drum 3.

このドラム式洗濯乾燥機には、回転ドラム3内に収容した洗濯物を乾燥する機能が設けられ、循環送風経路11により、水槽2内の空気を排気して除湿し、加熱して乾燥させた空気を再び水槽2内に送風する。この循環送風経路11の途中には蒸発器12などの除湿手段、凝縮器13などの加熱手段からなるヒートポンプ、及び送風手段である循環ファン14が設けられている。蒸発器12と凝縮器13は図6に示すように、循環空気との熱交換部15をなして循環送風経路11の最低位部に配置されている。   This drum type washing and drying machine is provided with a function of drying the laundry stored in the rotary drum 3, and the air in the water tank 2 is exhausted and dehumidified by the circulation air passage 11, and dried by heating. Air is blown into the water tank 2 again. In the middle of the circulation air passage 11, a dehumidifying means such as an evaporator 12, a heat pump composed of a heating means such as a condenser 13, and a circulation fan 14 serving as an air blowing means are provided. As shown in FIG. 6, the evaporator 12 and the condenser 13 are arranged at the lowest position of the circulation air passage 11 as a heat exchange part 15 with the circulation air.

この循環ファン14を回転駆動することにより、循環送風経路11に空気の流れが発生して洗濯物を収容した回転ドラム3内の空気は透孔6を通じて水槽2から循環ファン14側への循環空気導入管路16に排気され、循環ファン14の上流に位置する蒸発器12に水分を結露させて除湿することと、凝縮器13との熱交換により加熱することとで常に乾燥した高温の空気とされる。   By rotating the circulation fan 14, an air flow is generated in the circulation air passage 11, and the air in the rotating drum 3 containing the laundry is circulated from the water tank 2 to the circulation fan 14 through the through holes 6. High-temperature air that is always dried by being exhausted to the introduction pipe 16 and dehumidifying the evaporator 12 located upstream of the circulation fan 14 by dew condensation and heating by heat exchange with the condenser 13. Is done.

この乾燥した高温の空気は循環ファン14から水槽2への送風管路17に送り出されて水槽2内に送風される。水槽2内に送風された高温の乾燥空気は透孔6を通じて回転ドラム3内に入って衣類などの洗濯物に曝されながら水槽2へと抜け、再度循環空気導入管路16へと導入され、以上の循環送風経路11での空気の循環の繰り返しにより乾燥工程が実施される。   The dried high-temperature air is sent from the circulation fan 14 to the air duct 17 to the water tank 2 and blown into the water tank 2. The high-temperature dry air blown into the water tank 2 enters the rotating drum 3 through the through holes 6 and escapes to the water tank 2 while being exposed to laundry such as clothes, and is again introduced into the circulating air introduction pipe line 16. A drying process is implemented by the repetition of the circulation of the air in the above circulation ventilation path 11.

この循環送風経路11を利用した乾燥工程では、循環送風経路11を循環される空気中に主として衣類などの洗濯物から発生する糸くずなどの異物が混じって循環し、蒸発器や凝縮器の目詰まり、循環ファン14の回転部への噛み込み、循環ファン14の内面への堆積といった乾燥工程を実施するのに支障を来し易いので、循環送風経路11の途中に、循環空気中の異物を除去するフィルタ18が設けられている。   In the drying process using the circulation air passage 11, foreign matter such as lint generated from laundry such as clothes is circulated in the air circulated through the circulation air passage 11, and the eyes of the evaporator and the condenser are circulated. Since clogging, clogging into the rotating part of the circulation fan 14, and a drying process such as accumulation on the inner surface of the circulation fan 14 are likely to be hindered, foreign substances in the circulation air may be trapped in the circulation air passage 11. A filter 18 for removal is provided.

以上のような構成のドラム式洗濯乾燥機のモータ駆動装置は、回転ドラム3を回転駆動するドラムモータ7用のインバータ回路と、ヒートポンプ用の圧縮機モータを駆動するインバータ回路の直流電圧の供給源を共用している。そのため、圧縮機モータの運転状態、あるいは、脱水運転とヒートポンプ乾燥運転を同時に行う脱水乾燥運転工程においては、交流電源電流が増加してコンセント容量をオーバーするおそれがある。   The motor driving device of the drum type washing and drying machine having the above-described configuration includes a DC voltage supply source for the inverter circuit for the drum motor 7 that rotationally drives the rotary drum 3 and the inverter circuit that drives the compressor motor for the heat pump. Is shared. Therefore, in the operation state of the compressor motor, or in the dehydration drying operation process in which the dehydration operation and the heat pump drying operation are performed simultaneously, the AC power supply current may increase and the outlet capacity may be exceeded.

そのため、例えば特許文献1には、洗濯乾燥機の最大消費電力となる脱水乾燥運転時におけるドラムモータと圧縮機モータのそれぞれの入力、あるいは出力電力をそれぞれのモータ電流より推定演算することにより、交流電源電流がコンセント容量上限値以上にならないように制御することが開示されている。それにより、インバータ回路の直流電圧を安定して供給することができる。   For this reason, for example, Patent Document 1 discloses that AC input or output power of the drum motor and the compressor motor at the time of the dehydration drying operation, which is the maximum power consumption of the washing / drying machine, is estimated and calculated from each motor current. It is disclosed that the power supply current is controlled so as not to exceed the outlet capacity upper limit value. Thereby, the DC voltage of the inverter circuit can be supplied stably.

また、特許文献2には、モータ駆動用のインバータ回路に直流電圧Vdを供給するための整流回路と交流電源の間に、交流電源に直列に接続したリアクタを介して交流電源を短絡する手段を設けたモータ駆動回路が開示されている。短絡手段は、交流電源のゼロクロス時から所定のディレイ時間Tdを起点として、制御信号のパルス幅Twによって設定される期間に短絡動作を行う。電源電圧Vsの半周期に一回もしくは複数回、電源を短絡して力率を改善することにより、電源電圧変動が生じても電源装置の力率を最大値に保ちながら、インバータ回路に供給される直流電圧Vdを一定に制御できる。   Patent Document 2 discloses means for short-circuiting the AC power supply via a reactor connected in series with the AC power supply between the rectifier circuit for supplying the DC voltage Vd to the inverter circuit for driving the motor and the AC power supply. A provided motor drive circuit is disclosed. The short-circuit means performs a short-circuit operation during a period set by the pulse width Tw of the control signal, starting from a predetermined delay time Td from the zero crossing time of the AC power supply. The power factor is supplied to the inverter circuit while keeping the power factor of the power supply device at the maximum value even if the power supply voltage fluctuates by improving the power factor by short-circuiting the power supply once or multiple times in the half cycle of the power supply voltage Vs. The DC voltage Vd can be controlled to be constant.

特開2008−54811号公報JP 2008-54811 A 特開2004−72806号公報JP 2004-72806 A

洗濯乾燥機の機能向上を実現するために、例えば、脱水工程におけるドラムモータの回転をより高速化して、例えば、最高回転数を従来の1200min-1から1600min-1へ向上させることが要望されている。但し、コストの増大や、省エネルギーを考慮すると、モータを大型化することなく高速回転を可能にすることが望まれる。 In order to improve the function of the washing and drying machine, for example, it is desired to increase the rotation speed of the drum motor in the dehydration process, for example, to increase the maximum rotation speed from the conventional 1200 min −1 to 1600 min −1 . Yes. However, considering the increase in cost and energy saving, it is desirable to enable high-speed rotation without increasing the size of the motor.

しかし、モータを大型化することなく回転をより高速化させるためには、モータに対する供給電力を増大させる必要がある。一方、供給電力を増大させるとインバータ回路に供給する直流電圧の低下が伴う。特に、脱水工程と乾燥工程とを含む運転時における脱水工程において、ドラムモータ及び圧縮機モータを同時に駆動する並行駆動期間には、直流電源電圧の低下は非常に大きくなる。   However, in order to increase the rotation speed without increasing the size of the motor, it is necessary to increase the power supplied to the motor. On the other hand, when the supplied power is increased, the DC voltage supplied to the inverter circuit is reduced. In particular, in the dehydration process during the operation including the dehydration process and the drying process, the decrease in the DC power supply voltage becomes very large during the parallel drive period in which the drum motor and the compressor motor are simultaneously driven.

また、乾燥工程において、電源電圧の低下や、ヒートポンプ用の圧縮機モータ出力増大に伴い直流電圧が低下する状況下でも、循環ファンを安定動作させるために直流電圧を維持することが望まれる。   Further, in the drying process, it is desired to maintain the DC voltage in order to stably operate the circulation fan even under a situation where the DC voltage decreases with a decrease in the power supply voltage or an increase in the compressor motor output for the heat pump.

このような直流電圧の低下を回避して十分なレベルの直流電圧を維持し、ドラムモータ等に十分な電力を供給するために、昇圧回路により直流電圧を昇圧制御することを検討した。   In order to avoid such a drop in the DC voltage and maintain a sufficient level of DC voltage and supply sufficient power to the drum motor and the like, we studied boosting the DC voltage with a booster circuit.

昇圧回路の動作に必要な短絡手段は、ゼロクロスのタイミングで制御されている。ゼロクロスはフォトカプラなどにより構成され、交流電源の電圧に応じて、検出するパルス信号のエッジによりゼロクロスを検知している。しかし、フォトカプラのパルス信号の立ち上がり時及び立ち下がり時のエッジの検知と交流電源のゼロクロス点とのズレTa、Tbが、それぞれのズレ時間が数百μs程度ずれるため、電源電流のピーク値及び、各平滑コンデンサに印加される電流値が変化する。そのためパルス信号の立ち上がり時及び立ち下がり時のエッジの検知と交流電源のゼロクロス点とのズレTa、Tbのズレを補正する必要がある。特許文献1及び2に開示された技術は、このような要求に応じるものではない。   The short-circuit means necessary for the operation of the booster circuit is controlled at the zero cross timing. The zero cross is constituted by a photocoupler or the like, and the zero cross is detected by the edge of the pulse signal to be detected according to the voltage of the AC power supply. However, since the deviation Ta and Tb between the detection of the edge at the rising and falling edges of the pulse signal of the photocoupler and the zero cross point of the AC power supply are shifted by about several hundred μs, the peak value of the power supply current and The current value applied to each smoothing capacitor changes. Therefore, it is necessary to correct the deviations Ta and Tb between the detection of the edge at the rise and fall of the pulse signal and the zero cross point of the AC power supply. The techniques disclosed in Patent Documents 1 and 2 do not meet such requirements.

従って、本発明は、インバータ回路に供給する直流電圧を昇圧回路により昇圧し、昇圧回路の動作に必要な短絡手段を動作させる基準となるゼロクロス検知回路のパルス信号の立ち上がりと立ち下がりのズレを補正し、安定した回路動作を可能にするモータ駆動装置を備えたドラム式洗濯機を提供することを目的とする。   Therefore, according to the present invention, the DC voltage supplied to the inverter circuit is boosted by the booster circuit, and the deviation of the rise and fall of the pulse signal of the zero-cross detection circuit that is a reference for operating the short-circuit means necessary for the operation of the booster circuit is corrected. Then, it aims at providing the drum type washing machine provided with the motor drive device which enables the stable circuit operation | movement.

前記課題を解決するために、本発明のドラム式洗濯機は、水平方向または傾斜方向に回転中心軸を有する回転ドラムと、前記回転ドラムを回転可能に保持している水槽と、前記回転ドラムを回転駆動するドラムモータと、交流電源からの交流を整流する整流回路と、前記整流回路の出力端子に接続された平滑用コンデンサと、前記平滑用コンデンサに並列に接続され、前記ドラムモータを駆動制御する第1インバータ回路と、前記交流電源の一端と前記整流回路の一端に直列に接続されたリアクタ、及び前記リアクタの一端と前記整流回路入力側の一端との間に一端が接続され、他端が前記交流電源の他端に接続された短絡制御素子を有する短絡回路と、前記第1インバータ回路を駆動するとともに、一連の洗濯動作を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記交流電源の電圧のゼロクロスを検出するゼロクロス検出回路と、前記ドラムモータの回転数を検知する回転数検知部と、前記平滑用コンデンサの両端に出力される直流電圧Vdを検知する直流電圧検知部と、前記短絡制御素子を導通させる短絡信号を生成する短絡信号生成部を具備し、前記短絡信号生成部は、少なくとも脱水工程の一部期間において、前記短絡信号を前記交流電源電圧のゼロクロス検出点を起点として生成し、前記短絡信号のパルス幅Twを、前記ドラムモータの目標回転数Ntに応じて設定された前記直流電圧Vdの目標電圧Vt、及び前記直流電圧Vdの検出値に基づいて設定し、前記直流電圧Vdが、前記ドラムモータの目標回転数Ntを得るために必要な一定の大きさになるように、前記短絡信号のパルス幅Twを制御することを特徴とするドラム式洗濯機であって、前記ゼロクロス検出回路から検出するパルス信号のエッジによるゼロクロス点において、パルス信号の立ち上がり時及び立ち下がり時のエッジの検知と交流電源のゼロクロス点とのズレTa、Tbを同じ時間のズレに補正するものである。   In order to solve the above problems, a drum-type washing machine of the present invention includes a rotating drum having a rotation center axis in a horizontal direction or an inclined direction, a water tank holding the rotating drum rotatably, and the rotating drum. A drum motor that is driven to rotate, a rectifier circuit that rectifies alternating current from an AC power supply, a smoothing capacitor connected to the output terminal of the rectifier circuit, and connected in parallel to the smoothing capacitor to drive and control the drum motor A first inverter circuit, a reactor connected in series with one end of the AC power supply and one end of the rectifier circuit, and one end connected between one end of the reactor and one end of the rectifier circuit input side, the other end Comprises a short circuit having a short circuit control element connected to the other end of the AC power supply, and a controller for driving the first inverter circuit and controlling a series of washing operations. The control unit includes a zero-cross detection circuit that detects a zero-cross of the voltage of the AC power source, a rotation speed detection unit that detects the rotation speed of the drum motor, and a DC voltage Vd that is output across the smoothing capacitor. A DC voltage detection unit for detecting; and a short-circuit signal generation unit for generating a short-circuit signal for conducting the short-circuit control element, wherein the short-circuit signal generation unit transmits the short-circuit signal to the AC in at least a partial period of a dehydration process. A zero-cross detection point of the power supply voltage is generated as a starting point, and the pulse width Tw of the short circuit signal is set to the target voltage Vt of the DC voltage Vd set according to the target rotational speed Nt of the drum motor and the DC voltage Vd. Based on the detection value, the short-circuit voltage is set so that the DC voltage Vd has a certain magnitude necessary for obtaining the target rotational speed Nt of the drum motor. A drum-type washing machine that controls a pulse width Tw of a signal, and detects a rising edge and a falling edge of a pulse signal at a zero cross point by an edge of the pulse signal detected from the zero cross detection circuit. And the zero-cross point of the AC power supply are corrected to the same time deviations Ta and Tb.

本発明のドラム式洗濯機によれば、短絡信号が交流電源のゼロクロス検出点からのズレが、ゼロクロス検出回路の立ち上がり時と立ち下がり時とで時間のズレなしで生成することで、電源電流のピーク値及び、各平滑コンデンサに印加される電圧、電流値が同じとなり、力率改善及び、偏っていた平滑コンデンサの電圧、電流の平均化により、高耐電圧、長寿命の平滑用コンデンサを必要とせず、低いコストで実現することができ、電流値を平均化することで、部品の負荷を少なくできるため、直流電圧Vdをさらに高く設定でき、脱水運転とヒートポンプ乾燥運転を同時に行う脱水乾燥運転工程において、これまでより高速の脱水回転数が実現、もしくはヒートポンプの高回転状態が維持でき、洗濯・乾燥時間を低減するドラム式洗濯機を提供することができる。   According to the drum type washing machine of the present invention, the short circuit signal is generated from the zero crossing detection point of the AC power supply without the time difference between the rising time and the falling time of the zero crossing detection circuit. The peak value, the voltage applied to each smoothing capacitor, and the current value are the same. A smoothing capacitor with high withstand voltage and long life is required by improving the power factor and averaging the smoothing capacitor voltage and current. Can be realized at low cost, and by averaging the current value, the load on the parts can be reduced, so that the DC voltage Vd can be set higher, and the dehydration drying operation in which the dehydration operation and the heat pump drying operation are performed simultaneously. In the process, a drum-type washing machine that realizes faster dehydration rotation speed than before, or can maintain the high rotation state of the heat pump, reducing the washing and drying time. It can be provided.

本発明の実施の形態1におけるドラム式洗濯乾燥機のモータ駆動装置を示すブロック図The block diagram which shows the motor drive device of the drum type washing-drying machine in Embodiment 1 of this invention 同モータ駆動装置の短絡回路による短絡時の動作を示す図The figure which shows the operation at the time of the short circuit with the short circuit of the motor drive device (A)同モータ駆動装置の短絡回路の動作による全波整流回路への入力電流の変化を示す図(B)短絡回路の無い従来例のモータ駆動装置における全波整流回路への入力電流を示す図(A) The figure which shows the change of the input current to the full-wave rectifier circuit by the operation | movement of the short circuit of the motor drive device. (B) The input current to the full-wave rectifier circuit in the conventional motor drive device without the short circuit. Figure 同モータ駆動装置の直流電圧の昇圧動作の設定例を説明するための図The figure for demonstrating the setting example of the step-up operation of DC voltage of the motor drive device 従来例のヒートポンプによる除湿乾燥方式を用いたドラム式洗濯乾燥機の構造を示す断面図Sectional drawing which shows the structure of the drum type washing-drying machine using the dehumidification drying system by the heat pump of a prior art example 同ドラム式洗濯乾燥機の内部背面図Inside rear view of the drum type washing and drying machine ゼロクロス検出回路の詳細図Detailed diagram of zero cross detection circuit ゼロクロス検出回路のゼロクロスと交流電源のゼロクロス点とのズレを示す図Diagram showing the deviation between the zero cross of the zero cross detection circuit and the zero cross point of the AC power supply ゼロクロスがずれた場合の平滑用コンデンサに入力される電流ピーク値を示す図The figure which shows the current peak value input to the smoothing capacitor when the zero cross is shifted ゼロクロスがずれた場合の半周期毎の交流電源電流ピーク値を示す図The figure which shows the AC power source current peak value every half cycle when the zero cross shifts

本発明のドラム式洗濯機は、上記構成を基本として以下のような態様をとることができる。   The drum type washing machine of the present invention can take the following aspects based on the above-described configuration.

すなわち、上記構成において、少なくとも圧縮機を具備し、前記水槽内の空気を循環経路を通じて導入して除湿及び加熱する乾燥手段と、前記圧縮機を駆動する圧縮機モータと、前記平滑用コンデンサに並列に接続され、前記圧縮機モータを駆動制御する第2インバータ回路とを更に備え、前記制御部は、前記第1インバータ回路とともに前記第2インバータ回路を駆動するように構成され、前記制御部は、脱水工程と乾燥工程とを含む運転を行うために前記ドラムモータ及び前記圧縮機モータを同時に並行駆動する際に、前記ゼロクロス検出回路から検出されるゼロクロス点のズレTa、Tbを同じ時間のズレに補正する制御部により生成される前記短絡信号のパルス幅Twを制御し、前記直流電圧Vdを昇圧させるように制御を行うことが好ましい。   That is, in the above-described configuration, at least a compressor is provided, and a drying unit that introduces air in the water tank through a circulation path to dehumidify and heat, a compressor motor that drives the compressor, and the smoothing capacitor are connected in parallel. And a second inverter circuit that drives and controls the compressor motor, and the control unit is configured to drive the second inverter circuit together with the first inverter circuit, and the control unit includes: When the drum motor and the compressor motor are simultaneously driven in parallel to perform an operation including a dehydration process and a drying process, the zero cross point deviations Ta and Tb detected by the zero cross detection circuit are set to the same time deviation. Control the pulse width Tw of the short circuit signal generated by the control unit to be corrected, and control to boost the DC voltage Vd Preferred.

脱水工程では、前記目標回転数Ntが所定の大きさ以下の期間は前記短絡回路による前記直流電圧Vdの昇圧制御を行わず、目標回転数Ntが所定の大きさを超えた後の期間に前記直流電圧Vdの昇圧制御を行う構成とすることができる。   In the dehydration step, the boost control of the DC voltage Vd by the short circuit is not performed during the period in which the target rotational speed Nt is equal to or less than a predetermined magnitude, and in the period after the target rotational speed Nt exceeds the predetermined magnitude. The boost control of the DC voltage Vd can be performed.

洗濯工程では、前記短絡信号を、脱水工程での前記目標電圧Vtよりも低い直流電圧Vdに対応した一定のパルス幅Twに設定する構成とすることができる。   In the washing process, the short circuit signal can be set to a constant pulse width Tw corresponding to the DC voltage Vd lower than the target voltage Vt in the dehydration process.

また、乾燥工程では、前記圧縮機モータを回転駆動する際に、前記短絡回路を動作させて前記直流電圧Vdを昇圧させるように制御を行う構成とすることができる。   In the drying process, when the compressor motor is driven to rotate, the short circuit can be operated to increase the DC voltage Vd.

以上の構成において、前記制御部は、フォトカプラなどを用いて前記交流電源の電圧のゼロクロスを検出するゼロクロス検出回路から検出するパルス信号のエッジによるゼロクロス点において、パルス信号の立ち上がり時及び立ち下がり時のエッジの検知と交流電源のゼロクロス点とのズレTa、Tbを同じ時間のズレに補正する制御を可能とする。   In the above configuration, the control unit uses a photocoupler or the like when the pulse signal rises and falls at the zero cross point due to the edge of the pulse signal detected from the zero cross detection circuit that detects the zero cross of the AC power supply voltage. It is possible to perform control for correcting the deviations Ta and Tb between the detection of the edge and the zero cross point of the AC power supply to the same time deviation.

上記構成において、前記ゼロクロス検出回路から検出されるゼロクロス点のズレTa、Tbを同じ時間のズレに補正する制御部は、前記ゼロクロス検出回路のパルスのハイ信号の時間Thighとロー信号の時間Tlowを比較し、時間の長い方のパルスのパルス発生時のエッジのゼロクロス点から、パルスの半周期T/2後を次のゼロクロス点と補正することを可能とする。   In the above-described configuration, the control unit that corrects the deviations Ta and Tb of the zero-cross point detected by the zero-cross detection circuit to the same time deviation includes the high signal time High and the low signal time Tlow of the pulse of the zero-cross detection circuit. By comparison, it is possible to correct the half-cycle T / 2 after the half-cycle pulse as the next zero-cross point from the zero-cross point of the edge when the pulse having the longer time is generated.

または上記構成において、前記ゼロクロス検出回路から検出されるゼロクロス点のズレTa、Tbを同じ時間のズレに補正する制御部は、前記ゼロクロス検出回路のパルスのハイ信号の時間Thighとロー信号の時間Tlowを比較し、時間の長い方のパルスのパルス発生時のエッジのゼロクロス点から|Thigh―Tlow|/2の時間だけ、前記短絡信号のパルスの発生を遅らせるように補正することを可能とする。   Alternatively, in the above configuration, the control unit that corrects the deviations Ta and Tb of the zero-cross point detected by the zero-cross detection circuit to the same time deviation may include the high signal time Thigh and the low signal time Tlow of the pulse of the zero-cross detection circuit. And the generation of the short-circuit signal pulse can be corrected so as to be delayed by a time of | High-Tlow | / 2 from the zero cross point of the edge when the pulse of the longer pulse is generated.

以下、本発明の一実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態におけるドラム式洗濯乾燥機のモータ駆動装置を示すブロック図である。なお、本実施の形態におけるドラム式洗濯乾燥機の全体構造は、図5及び図6に示したものと同様である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram showing a motor driving device of a drum type washing / drying machine according to an embodiment of the present invention. The overall structure of the drum-type washing and drying machine in the present embodiment is the same as that shown in FIGS.

図1のモータ駆動装置は、ドラムモータ7、循環ファン14(図5参照)駆動用のファンモータ、及び熱交換部15(図6参照)用の圧縮機モータの駆動を制御する機能を有するが、図には、ドラムモータ7及び圧縮機モータ20の駆動に関与する部分のみを示す。ドラムモータ7及び圧縮機モータ20はそれぞれ、3相巻線を有するステータと、2極の永久磁石を有するロータとを備えた永久磁石同期モータである。   1 has a function of controlling driving of a drum motor 7, a fan motor for driving a circulation fan 14 (see FIG. 5), and a compressor motor for a heat exchange unit 15 (see FIG. 6). In the figure, only the part related to the driving of the drum motor 7 and the compressor motor 20 is shown. Each of the drum motor 7 and the compressor motor 20 is a permanent magnet synchronous motor including a stator having a three-phase winding and a rotor having a two-pole permanent magnet.

ドラムモータ7には、ロータ位置を検出する3つのロータ位置検出素子21a、21b、21cが設けられている。ロータ位置検出素子21a〜21cは、ロータ磁極位置に対応して電気角60度毎のロータ位置信号を出力する。ドラムモータ7は、第1インバータ回路22により回転駆動される。第1インバータ回路22は、6個のスイッチング素子23を3相ブリッジ接続して構成され、各スイッチング素子23に並列にフライホイールダイオード24が接続されている。各スイッチング素子23のオン/オフ状態は、第1駆動回路25によりPWM制御される。   The drum motor 7 is provided with three rotor position detection elements 21a, 21b, and 21c for detecting the rotor position. The rotor position detection elements 21a to 21c output a rotor position signal for every electrical angle of 60 degrees corresponding to the rotor magnetic pole position. The drum motor 7 is rotationally driven by the first inverter circuit 22. The first inverter circuit 22 is configured by connecting six switching elements 23 in a three-phase bridge, and a flywheel diode 24 is connected to each switching element 23 in parallel. The on / off state of each switching element 23 is PWM controlled by the first drive circuit 25.

一方、圧縮機モータ20は、第2インバータ回路26により回転駆動される。圧縮機モータ20にはロータ位置検出素子はなく、例えば、電流検出手段からの信号に基づいて位置センサレス正弦波駆動制御される。第2インバータ回路26は、第1インバータ回路22と同様、6個のスイッチング素子27を3相ブリッジ接続して構成され、各スイッチング素子27に並列にフライホイールダイオード28が接続されている。各スイッチング素子27のオン/オフ状態は、第2駆動回路29によりPWM制御される。   On the other hand, the compressor motor 20 is rotationally driven by the second inverter circuit 26. The compressor motor 20 has no rotor position detection element, and is position sensorless sine wave drive controlled based on a signal from the current detection means, for example. Similarly to the first inverter circuit 22, the second inverter circuit 26 is configured by connecting six switching elements 27 in a three-phase bridge, and a flywheel diode 28 is connected to each switching element 27 in parallel. The on / off state of each switching element 27 is PWM controlled by the second drive circuit 29.

なお、実際にはこのモータ駆動装置には、循環ファン14用のファンモータを駆動するための第3インバータ回路及び第3駆動回路も設けられているが、その構成および動作は、第2インバータ回路26及び第2駆動回路と同様であるため、図示及び説明は省略する。   Actually, the motor drive device is also provided with a third inverter circuit and a third drive circuit for driving the fan motor for the circulation fan 14, but the configuration and operation thereof are the same as those of the second inverter circuit. Since it is the same as that of No. 26 and a 2nd drive circuit, illustration and description are abbreviate | omitted.

第1駆動回路25及び第2駆動回路29は、制御部30による制御を受けて動作する。制御部30には、ドラムモータ7のロータ位置検出素子21a〜21cが出力するロータ位置信号が入力される。このロータ位置信号に基づき、第1駆動回路25が各スイッチング素子23のオン/オフ状態をPWM制御することにより、ドラムモータ7のステータの3相巻線に対する通電が制御され、ロータが同期回転駆動される。制御部30はさらに、図示しないが、3つのロータ位置検出素子21a〜21cからのロータ位置信号に基づき、ロータの回転数、すなわちドラムモータ7の回転数Ndを検出する回転数検知部を有する。回転数検知部は、3つのロータ位置信号の状態が変わるたびにその周期を検出し、その周期からドラムモータ7の回転数Ndを算出する。   The first drive circuit 25 and the second drive circuit 29 operate under the control of the control unit 30. A rotor position signal output from the rotor position detecting elements 21 a to 21 c of the drum motor 7 is input to the control unit 30. Based on this rotor position signal, the first drive circuit 25 performs PWM control of the on / off state of each switching element 23, thereby controlling the energization of the three-phase winding of the stator of the drum motor 7 and synchronously driving the rotor. Is done. Although not shown, the control unit 30 further includes a rotation speed detection unit that detects the rotation speed of the rotor, that is, the rotation speed Nd of the drum motor 7 based on the rotor position signals from the three rotor position detection elements 21a to 21c. The rotation speed detection unit detects the cycle every time the state of the three rotor position signals changes, and calculates the rotation frequency Nd of the drum motor 7 from the cycle.

第1及び第2インバータ回路22、26に対する電力の供給は、交流電源31、短絡回路32及び整流部33により行なわれる。すなわち、交流電源31から供給される交流電圧Vsから、短絡回路32及び整流部33により直流電圧Vdが生成されて、第1及び第2インバータ回路22、26に印加される。   Supply of electric power to the first and second inverter circuits 22 and 26 is performed by an AC power supply 31, a short circuit 32, and a rectifier 33. That is, a DC voltage Vd is generated from the AC voltage Vs supplied from the AC power supply 31 by the short circuit 32 and the rectifier 33 and applied to the first and second inverter circuits 22 and 26.

短絡回路32は、交流電源31と整流部33の間に直列に接続されたリアクタ34と、リアクタ34を介して交流電源31に並列に接続された短絡制御素子35により構成される。短絡制御素子35は、例えば、ダイオードブリッジとIGBTもしくは、バイポーラトランジスタ、MOSFETなどの電力半導体スイッチング素子で構成することができる。   The short circuit 32 includes a reactor 34 connected in series between the AC power supply 31 and the rectifying unit 33, and a short circuit control element 35 connected in parallel to the AC power supply 31 via the reactor 34. The short-circuit control element 35 can be constituted by a power semiconductor switching element such as a diode bridge and IGBT, a bipolar transistor, or a MOSFET, for example.

整流部33は、全波整流回路36を備え、全波整流回路36には、平滑コンデンサ37、38の直列回路が並列に接続されている。平滑コンデンサ37、38の両端の直流電圧Vdが、第1インバータ回路22及び第2インバータ回路26に印加され、直流電力が3相交流電力に変換されて、ドラムモータ7及び圧縮機モータ20に供給される。   The rectifier 33 includes a full-wave rectifier circuit 36, and a series circuit of smoothing capacitors 37 and 38 is connected to the full-wave rectifier circuit 36 in parallel. The DC voltage Vd across the smoothing capacitors 37 and 38 is applied to the first inverter circuit 22 and the second inverter circuit 26, and the DC power is converted into three-phase AC power and supplied to the drum motor 7 and the compressor motor 20. Is done.

また、ゼロクロス検出回路39が設けられ、交流電源31の両端の交流電圧Vsが入力される。ゼロクロス検出回路39は、交流電圧Vsがゼロクロス点を通過し極性が変わるタイミングで、High信号からLow信号に、もしくはLow信号からHigh信号に切り替わるゼロクロス検出信号を出力し、制御部30に供給する。   In addition, a zero cross detection circuit 39 is provided, and the AC voltage Vs across the AC power supply 31 is input. The zero-cross detection circuit 39 outputs a zero-cross detection signal that switches from the High signal to the Low signal or from the Low signal to the High signal at the timing when the polarity of the alternating voltage Vs passes through the zero-cross point and changes the polarity.

制御部30はまた、平滑コンデンサ37、38の両端の直流電圧Vd、従って、第1及び第2インバータ回路22、26に印加される直流電圧Vdを検出する直流電圧検知部を備えている。さらに制御部30は短絡信号生成部を備え、少なくとも脱水工程の一部期間において、短絡回路32の短絡制御素子35を導通させるための短絡信号Psを生成する。   The control unit 30 also includes a DC voltage detection unit that detects the DC voltage Vd across the smoothing capacitors 37 and 38, and thus the DC voltage Vd applied to the first and second inverter circuits 22 and 26. Furthermore, the control unit 30 includes a short circuit signal generation unit, and generates a short circuit signal Ps for conducting the short circuit control element 35 of the short circuit 32 at least during a partial period of the dehydration process.

以上の構成を有するモータ駆動装置は、短絡回路32の動作に特徴を有する。短絡回路32は、短絡制御素子35が導通することにより、リアクタ34を介して交流電圧Vsを短絡させる。その短絡状態では交流電圧Vsの電力がリアクタ34に蓄積され、短絡制御素子35がオフとなったときに、蓄積された電力が整流部33に供給される。供給された電力は全波整流回路36により直流に変換され平滑コンデンサ37、38を充電して、出力直流電圧Vdを上昇させる。   The motor drive device having the above configuration is characterized by the operation of the short circuit 32. The short circuit 32 shorts the AC voltage Vs through the reactor 34 when the short control element 35 is turned on. In the short circuit state, the power of the AC voltage Vs is accumulated in the reactor 34, and the accumulated power is supplied to the rectifier 33 when the short circuit control element 35 is turned off. The supplied power is converted into direct current by the full-wave rectifier circuit 36, and the smoothing capacitors 37 and 38 are charged to increase the output direct current voltage Vd.

このような、昇圧動作を効果的に行うために、制御部30の短絡信号生成部は、ゼロクロス検出回路39が検出するゼロクロス検出点を起点として、電源電圧Vsの半周期毎に短絡信号Psを生成する。また、ドラムモータ7の目標回転数Ntに応じて、直流電圧Vdに対する目標電圧Vtが設定され、短絡信号Psのパルス幅Twは、目標電圧Vt、及び直流電圧Vdの検出値に基づいて設定される。例えば、直流電圧Vdが、ドラムモータ7の目標回転数Ntを得るために必要な一定の大きさになるように、パルス幅Twを制御する。   In order to effectively perform such boosting operation, the short circuit signal generation unit of the control unit 30 generates the short circuit signal Ps every half cycle of the power supply voltage Vs starting from the zero cross detection point detected by the zero cross detection circuit 39. Generate. Further, the target voltage Vt with respect to the DC voltage Vd is set according to the target rotational speed Nt of the drum motor 7, and the pulse width Tw of the short circuit signal Ps is set based on the target voltage Vt and the detected value of the DC voltage Vd. The For example, the pulse width Tw is controlled so that the direct-current voltage Vd becomes a constant magnitude necessary for obtaining the target rotational speed Nt of the drum motor 7.

短絡回路32の動作の例を、図2に示す。交流電源31の電圧Vsのゼロクロス検出点を起点として半周期毎に、パルス幅Twの短絡信号Psが生成される。短絡信号PsのHigh期間に短絡制御素子35が導通して交流電圧Vsによる短絡電流が流れ、リアクタ34に電力が蓄積される。短絡信号PsがLowになると、リアクタ34に蓄積された電力に基づく補助入力電流Iaが、全波整流回路36に流される。交流電圧Vsによる電流に補助入力電流Iaが重畳されて全波整流回路36への入力電流が形成される。補助入力電流Iaを重畳させることにより、平滑用コンデンサ37、38の両端の直流電圧Vdを上昇させることができる。   An example of the operation of the short circuit 32 is shown in FIG. A short circuit signal Ps having a pulse width Tw is generated every half cycle starting from the zero crossing detection point of the voltage Vs of the AC power supply 31. During the High period of the short circuit signal Ps, the short circuit control element 35 is turned on, a short circuit current due to the AC voltage Vs flows, and electric power is accumulated in the reactor 34. When the short circuit signal Ps becomes Low, the auxiliary input current Ia based on the electric power accumulated in the reactor 34 is passed through the full-wave rectifier circuit 36. The auxiliary input current Ia is superimposed on the current due to the AC voltage Vs to form an input current to the full-wave rectifier circuit 36. By superimposing the auxiliary input current Ia, the DC voltage Vd across the smoothing capacitors 37 and 38 can be increased.

図3(A)には、補助入力電流Iaにより、全波整流回路36への入力電流Ibが増大する様子を示す。図3(B)には比較のため、短絡回路32を動作させない場合の全波整流回路36への入力電流Ibを示す。   FIG. 3A shows how the input current Ib to the full-wave rectifier circuit 36 increases due to the auxiliary input current Ia. For comparison, FIG. 3B shows an input current Ib to the full-wave rectifier circuit 36 when the short circuit 32 is not operated.

脱水工程では、図4に示すように、各段階での目標回転数Ntに応じた昇圧制御が行われる。図4は、脱水工程の各段階における目標回転数Ntを示す。横軸が工程の各段階を示し、予備脱水、布はがし、本脱水の順に処理が行なわれる。予備脱水ではNt=320min-1であり、布はがしでは更に低回転数であるため、昇圧制御は不要である。なお、布はがしの段階から、ヒートポンプ動作のために圧縮機の駆動が開始される。 In the dehydration process, as shown in FIG. 4, pressure increase control is performed in accordance with the target rotational speed Nt at each stage. FIG. 4 shows the target rotational speed Nt at each stage of the dehydration process. The abscissa indicates each stage of the process, and processing is performed in the order of preliminary dewatering, cloth peeling, and main dewatering. In the preliminary dehydration, Nt = 320 min −1 , and when the cloth is peeled off, the rotation speed is lower, so that the pressure increase control is unnecessary. In addition, the driving of the compressor is started for the heat pump operation from the stage of cloth peeling.

本脱水の段階では、漸次回転数を上昇させる制御が行われる。この段階では、ドラムモータと圧縮機モータの並行運転が行なわれるので、直流電圧Vdが低下する場合がある。従って、本脱水の段階に入ったら昇圧動作を行なうことが望ましい。そのため、ドラムモータ7の目標回転数Ntに応じて昇圧する目標電圧Vtを変化させる。例えば、目標回転数Ntが420min-1までの期間には昇圧制御を行わない。目標回転数Ntが420〜1600min-1である期間には、目標電圧Vtを300Vとして短絡信号Psのパルス幅Twを制御する。420min-1までの期間に昇圧制御を行わないのは、低回転数の状態ではリアクタが発生するうなり音が目立つためであり、昇圧する必要性も低いからである。 In this dehydration stage, control for gradually increasing the rotational speed is performed. At this stage, since the drum motor and the compressor motor are operated in parallel, the DC voltage Vd may decrease. Therefore, it is desirable to perform a boosting operation when entering the final dehydration stage. Therefore, the target voltage Vt to be boosted is changed according to the target rotation speed Nt of the drum motor 7. For example, the boost control is not performed during a period in which the target rotation speed Nt is 420 min −1 . During the period in which the target rotational speed Nt is 420 to 1600 min −1 , the target voltage Vt is set to 300 V, and the pulse width Tw of the short circuit signal Ps is controlled. The reason why the boost control is not performed during the period up to 420 min −1 is that the beat sound generated by the reactor is conspicuous in the low rotation speed state, and the necessity for boosting is low.

乾燥工程では、昇圧することにより循環ファンの回転数を上げるように制御する。この時の目標電圧Vtは、例えば250V程度とする。それにより、電源低下や圧縮機モータ入力が増えて直流電圧が低下しても、循環ファンを安定動作させることができる。   In the drying process, control is performed to increase the rotation speed of the circulation fan by increasing the pressure. The target voltage Vt at this time is about 250V, for example. As a result, even if the power supply is lowered or the compressor motor input is increased and the DC voltage is lowered, the circulating fan can be stably operated.

しかし、制御部30の短絡信号生成部は、ゼロクロス検出回路39が検出するゼロクロス検出点を起点として、電源電圧Vsの半周期毎に短絡信号Psを生成するが、ゼロクロス検出回路39から検出するパルス信号のエッジによるゼロクロス点において、パルス信号の立ち上がり時及び立ち下がり時のエッジの検知と交流電源のゼロクロス点とのズレが、立ち上がり時Taと立下り時Tbの時間がずれている。   However, the short circuit signal generation unit of the control unit 30 generates the short circuit signal Ps every half cycle of the power supply voltage Vs starting from the zero cross detection point detected by the zero cross detection circuit 39, but the pulse detected from the zero cross detection circuit 39 At the zero cross point due to the edge of the signal, the difference between the detection of the edge at the rise and fall of the pulse signal and the zero cross point of the AC power supply is shifted from the time of rise Ta to the fall Tb.

図7にはゼロクロス検出回路39の詳細図を、図8にはゼロクロス検出回路のゼロクロスと交流電源のゼロクロス点とのズレの様子を示す。   FIG. 7 shows a detailed view of the zero cross detection circuit 39, and FIG. 8 shows a shift between the zero cross of the zero cross detection circuit and the zero cross point of the AC power supply.

ゼロクロス検出回路39のパルス信号の立ち上がり時及び立ち下がり時のエッジの検知と交流電源のゼロクロス点とのズレTa、Tbの時間がずれているため、平滑用コンデンサ37、38に入力される電流ピーク値が図9のように違う値となってしまう。また交流電源電流も同様に図10のように、半周期毎の交流電源電流ピーク値がずれてしまう。そこで、ゼロクロス検出回路39から検出されるゼロクロス点のズレTa,Tbを補正するために、ゼロクロス検出回路39のパルスのハイ信号の時間Thighとロー信号の時間Tlowの時間を比較し、時間の長い方のパルス発生時のエッジのゼロクロス点から、パルスの半周期T/2後を次のゼロクロス点と補正する。例えば、図8を例にして説明すると、Thighの時間が約10.3ms、Tlowの時間が約9.7msであり、Thighの時間の方の時間が長いため、Thighのパルスの発生時のゼロクロス点(交流電源の立ち上がりのゼロクロスからTaずれた点)をゼロクロスとし、次のゼロクロスは前記Thighのパルスの発生時のゼロクロス点からT/2後の点を次のゼロクロスとする。このようにすることで、Ta,Tbの値を同じにできるため、平滑用コンデンサ37、38に入力される電流ピーク値が同じ値となり、また交流電源電流の半周期毎の交流電源電流ピーク値も同じ値に補正できる。   Current peaks input to the smoothing capacitors 37 and 38 are shifted because the time Ta and Tb are shifted from the detection of the edge of the pulse signal of the zero cross detection circuit 39 at the time of rising and falling and the zero cross point of the AC power supply. The values are different as shown in FIG. Similarly, as shown in FIG. 10, the AC power supply current has a peak value shifted every half cycle. Therefore, in order to correct the deviations Ta and Tb of the zero cross point detected by the zero cross detection circuit 39, the high signal time High of the pulse of the zero cross detection circuit 39 and the low signal time Tlow are compared, and the time is long. From the zero cross point of the edge when the other pulse is generated, the half cycle T / 2 after the pulse is corrected as the next zero cross point. For example, referring to FIG. 8, since the High time is about 10.3 ms and the Tlow time is about 9.7 ms, and the High time is longer, the zero crossing at the time of generation of the High pulse occurs. A point (a point shifted by Ta from the rising zero cross of the AC power supply) is defined as a zero cross, and the next zero cross is defined as a next zero cross T / 2 after the zero cross point at the time of generation of the High pulse. By doing in this way, since the value of Ta and Tb can be made the same, the current peak value input to the smoothing capacitors 37 and 38 becomes the same value, and the AC power supply current peak value every half cycle of the AC power supply current. Can be corrected to the same value.

また、ずれの補正はゼロクロス検出回路のパルスのハイ信号の時間Thighとロー信号の時間Tlowを比較し、時間の長い方のパルス発生時のエッジのゼロクロス点から
|Thigh―Tlow|/2の時間分だけ、前記短絡信号のパルスの発生を遅らせるように補正することもできる。例えば、図8を例にして説明すると、Thighの時間が約10.3ms、Tlowの時間が約9.7msであり、Thighの時間の方の時間が長いため、Thighのパルスの発生時のゼロクロス点(交流電源の立ち上がりのゼロクロスからTaずれた点)を|Thigh―Tlow|/2=0.3msだけ遅らせて、パルスを発生させることで、Ta,Tbの値を同じにできるため、平滑用コンデンサ37、38に入力される電流ピーク値が同じ値となり、また交流電源電流の半周期毎の交流電源電流ピーク値も同じ値に補正できる。
The correction of the deviation is made by comparing the high signal time Thigh of the pulse of the zero cross detection circuit with the low signal time Tlow, and the time of | High−Tlow | / 2 from the zero cross point of the edge when the longer pulse is generated. It is also possible to correct so as to delay the generation of the short-circuit signal pulse by the amount. For example, referring to FIG. 8, since the High time is about 10.3 ms and the Tlow time is about 9.7 ms, and the High time is longer, the zero crossing at the time of generation of the High pulse occurs. By delaying the point (the point shifted by Ta from the zero crossing of the AC power supply rise) by | High-Tlow | /2=0.3 ms and generating pulses, the values of Ta and Tb can be made the same, so that smoothing The current peak values input to the capacitors 37 and 38 have the same value, and the AC power supply current peak value for each half cycle of the AC power supply current can be corrected to the same value.

以上のように、本実施の形態のドラム式洗濯乾燥機は、リアクタ34と短絡制御素子35からなる短絡回路32を備え、短絡制御素子35を導通させる短絡信号を、交流電源31の電圧のゼロクロス検出点を起点として生成する。そして、短絡信号のパルス幅Twは、ドラムモータ7の目標回転数Ntに応じて設定された直流電圧Vdの目標電圧Vt、及び直流電圧Vdの検出値に基づいて設定される。このとき起点となるゼロクロスをThighとTlowを比較し、補正することにより、インバータ回路22、29に供給する直流電圧Vdを、状況に応じた適切な条件で昇圧制御することが可能であり、電源電流及び平滑コンデンサの電流ピークを半周期毎にずれることなく制御でき、ドラムモータ7、循環ファン14駆動用のファンモータ、及び熱交換部用の圧縮機モータ20の駆動を、安定して制御することが可能である。   As described above, the drum type washing and drying machine of the present embodiment includes the short circuit 32 including the reactor 34 and the short circuit control element 35, and the short circuit signal for conducting the short circuit control element 35 is transmitted to the zero cross of the voltage of the AC power supply 31. A detection point is generated as a starting point. The pulse width Tw of the short circuit signal is set based on the target voltage Vt of the DC voltage Vd set according to the target rotation speed Nt of the drum motor 7 and the detected value of the DC voltage Vd. At this time, the zero crossing as a starting point is compared and corrected for High and Tlow, so that the DC voltage Vd supplied to the inverter circuits 22 and 29 can be boosted under appropriate conditions according to the situation. The current and the current peak of the smoothing capacitor can be controlled without shifting every half cycle, and the driving of the drum motor 7, the fan motor for driving the circulation fan 14, and the compressor motor 20 for the heat exchange unit can be stably controlled. It is possible.

本発明のドラム式洗濯機によれば、インバータ回路に対して直流電圧を安定して供給することが可能であり、ヒートポンプによる除湿乾燥方式を用いた洗濯乾燥機に有用である。   According to the drum type washing machine of the present invention, it is possible to stably supply a DC voltage to the inverter circuit, which is useful for a washing and drying machine using a dehumidifying and drying method using a heat pump.

1 洗濯機本体
2 水槽
3 回転ドラム
4 衣類出入口
5 扉
6 透孔
7 ドラムモータ
8 注水管路
9 排水管路
10 操作パネル
11 循環送風経路
12 蒸発器
13 凝縮器
14 循環ファン
15 熱交換部
16 循環空気導入管路
17 送風管路
18 フィルタ
20 圧縮機モータ
21a、21b、21c ロータ位置検出素子
22 第1インバータ回路
23、27 スイッチング素子
24、28 フライホイールダイオード
25 第1駆動回路
26 第2インバータ回路
29 第2駆動回路
30 制御部
31 交流電源
32 短絡回路
33 整流部
34 リアクタ
35 短絡制御素子
36 全波整流回路
37、38 平滑コンデンサ
39 ゼロクロス検出回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Washing machine main body 2 Water tank 3 Rotating drum 4 Clothes entrance / exit 5 Door 6 Through hole 7 Drum motor 8 Water injection line 9 Drainage line 10 Operation panel 11 Circulation ventilation path 12 Evaporator 13 Condenser 14 Circulation fan 15 Heat exchange part 16 Circulation Air introduction line 17 Blower line 18 Filter 20 Compressor motors 21a, 21b, 21c Rotor position detection element 22 First inverter circuit 23, 27 Switching element 24, 28 Flywheel diode 25 First drive circuit 26 Second inverter circuit 29 Second drive circuit 30 Control unit 31 AC power source 32 Short circuit 33 Rectifier unit 34 Reactor 35 Short circuit control element 36 Full wave rectifier circuit 37, 38 Smoothing capacitor 39 Zero cross detection circuit

Claims (4)

水平方向または傾斜方向に回転中心軸を有する回転ドラムと、
前記回転ドラムを回転可能に保持している水槽と、
前記回転ドラムを回転駆動するドラムモータと、
交流電源からの交流を整流する整流回路と、
前記整流回路の出力端子に接続された平滑用コンデンサと、
前記平滑用コンデンサに並列に接続され、前記ドラムモータを駆動制御する第1インバータ回路と、
前記交流電源の一端と前記整流回路の一端に直列に接続されたリアクタ、及び前記リアクタの一端と前記整流回路入力側の一端との間に一端が接続され、他端が前記交流電源の他端に接続された短絡制御素子を有する短絡回路と、
前記第1インバータ回路を駆動するとともに、一連の洗濯動作を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、フォトカプラを用いて前記交流電源の電圧のゼロクロスを検出するゼロクロス検出回路と、前記ドラムモータの回転数を検知する回転数検知部と、前記平滑用コンデンサの両端に出力される直流電圧Vdを検知する直流電圧検知部と、前記短絡制御素子を導通させる短絡信号をゼロクロス検知回路から検出する交流電源のゼロクロスのタイミングで生成する短絡信号生成部を具備し、
前記短絡信号生成部は、少なくとも脱水工程の一部期間において、前記短絡信号を前記交流電源電圧のゼロクロス検出点を起点として生成し、前記短絡信号のパルス幅Twを、前記ドラムモータの目標回転数Ntに応じて設定された前記直流電圧Vdの目標電圧Vt、及び前記直流電圧Vdの検出値に基づいて設定し、前記直流電圧Vdが、前記ドラムモータの目標回転数Ntを得るために必要な一定の大きさになるように、前記短絡信号のパルス幅Twを制御することを特徴とするドラム式洗濯機であって、
前記ゼロクロス検出回路から検出するパルス信号のエッジによるゼロクロス点において、パルス信号の立ち上がり時及び立ち下がり時のエッジの検知と交流電源のゼロクロス点とのズレTa、Tbを同じ時間のズレに補正するドラム式洗濯機。
A rotating drum having a central axis of rotation in the horizontal or inclined direction;
A water tank rotatably holding the rotating drum;
A drum motor for rotating the rotary drum;
A rectifier circuit for rectifying the alternating current from the alternating current power supply;
A smoothing capacitor connected to the output terminal of the rectifier circuit;
A first inverter circuit connected in parallel to the smoothing capacitor and drivingly controlling the drum motor;
One end of the AC power supply and one end of the rectifier circuit connected in series, one end connected between one end of the reactor and one end of the rectifier circuit input side, the other end is the other end of the AC power supply A short circuit having a short circuit control element connected to,
A controller that drives the first inverter circuit and controls a series of washing operations;
The control unit is output to both ends of a zero cross detection circuit that detects a zero cross of the voltage of the AC power supply using a photocoupler, a rotation speed detection unit that detects the rotation speed of the drum motor, and the smoothing capacitor. A DC voltage detection unit that detects a DC voltage Vd, and a short circuit signal generation unit that generates a short circuit signal for conducting the short circuit control element at a zero cross timing of an AC power source that detects a short circuit signal from a zero cross detection circuit,
The short-circuit signal generation unit generates the short-circuit signal from a zero-cross detection point of the AC power supply voltage as a starting point at least during a partial period of the dehydration process, and determines the pulse width Tw of the short-circuit signal as a target rotational speed of the drum motor. It is set based on the target voltage Vt of the DC voltage Vd set according to Nt and the detected value of the DC voltage Vd, and the DC voltage Vd is necessary for obtaining the target rotational speed Nt of the drum motor. A drum type washing machine characterized by controlling the pulse width Tw of the short circuit signal so as to have a constant magnitude,
Drum that corrects deviations Ta and Tb between the detection of the edge of the pulse signal at the rise and fall of the pulse signal and the zero cross point of the AC power source at the zero cross point detected by the zero cross detection circuit to the same time deviation Type washing machine.
少なくとも圧縮機を具備し、前記水槽内の空気を循環経路を通じて導入して除湿及び加熱する乾燥手段と、
前記圧縮機を駆動する圧縮機モータと、
前記平滑用コンデンサに並列に接続され、前記圧縮機モータを駆動制御する第2インバータ回路とを更に備え、
前記制御部は、前記第1インバータ回路とともに前記第2インバータ回路を駆動するように構成され、
前記制御部は、脱水工程と乾燥工程とを含む運転を行うために前記ドラムモータ及び前記圧縮機モータを同時に並行駆動する際に、前記ゼロクロス検出回路から検出されるゼロクロス点のズレTa、Tbを同じ時間のズレに補正する制御部により生成される前記短絡信号のパルス幅Twを制御し、前記直流電圧Vdを昇圧させるように制御を行う請求項1記載のドラム式洗濯機。
Drying means comprising at least a compressor, introducing air in the water tank through a circulation path, dehumidifying and heating;
A compressor motor for driving the compressor;
A second inverter circuit connected in parallel to the smoothing capacitor and drivingly controlling the compressor motor;
The control unit is configured to drive the second inverter circuit together with the first inverter circuit,
The controller controls the zero cross point deviations Ta and Tb detected from the zero cross detection circuit when simultaneously driving the drum motor and the compressor motor in parallel to perform an operation including a dehydration step and a drying step. The drum-type washing machine according to claim 1, wherein control is performed so as to control the pulse width Tw of the short-circuit signal generated by the control unit that corrects the deviation of the same time to boost the DC voltage Vd.
前記ゼロクロス検出回路から検出されるゼロクロス点のズレTa、Tbを同じ時間のズレに補正する制御部は、前記ゼロクロス検出回路のパルスのハイ信号の時間Thighとロー信号の時間Tlowを比較し、時間の長い方のパルス発生時のエッジのゼロクロス点から、パルスの半周期T/2後を次のゼロクロス点と補正する請求項1または2に記載のドラム式洗濯機。   The control unit for correcting the zero cross point deviations Ta and Tb detected by the zero cross detection circuit to the same time deviation compares the high signal time High of the pulse of the zero cross detection circuit with the low signal time Tlow. The drum type washing machine according to claim 1 or 2, wherein a half cycle T / 2 after the pulse is corrected as the next zero cross point from the zero cross point of the edge when the longer pulse is generated. 前記ゼロクロス検出回路から検出されるゼロクロス点のズレTa、Tbを同じ時間のズレに補正する制御部は、前記ゼロクロス検出回路のパルスのハイ信号の時間Thighとロー信号の時間Tlowを比較し、時間の長い方のパルス発生時のエッジのゼロクロス点から|Thigh―Tlow|/2の時間だけ、前記短絡信号のパルスの発生を遅らせるように補正する請求項1または2に記載のドラム式洗濯機。   The control unit for correcting the zero cross point deviations Ta and Tb detected by the zero cross detection circuit to the same time deviation compares the high signal time High of the pulse of the zero cross detection circuit with the low signal time Tlow. 3. The drum type washing machine according to claim 1, wherein correction is performed so as to delay the generation of the pulse of the short circuit signal by a time of | High−Tlow | / 2 from the zero cross point of the edge when the longer pulse is generated.
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